[发明专利]一种输入信号补偿系统及其方法、抖动模拟输出系统及其方法

权利要求书

1.一种输入信号补偿系统，其特征在于：包括：

抖动信号采集装置，佩戴在用户需要进行抖动信号采集的部位，用于采集抖动信号；

输入信号采集装置，用于采集用户操作的机械手的输入信号；

上位机，接收所述抖动信号和所述输入信号，并据此进行反向补偿滤波得到补偿信号。

2.根据权利要求1所述的输入信号补偿系统，其特征在于：所述抖动信号采集装置包括用于采集用户相关部位的抖动信号的传感器及将所述抖动信号传输至上位机的无线传输模块。

3.根据权利要求2所述的输入信号补偿系统，其特征在于：所述传感器为陀螺仪。

4.根据权利要求3所述的输入信号补偿系统，其特征在于：所述陀螺仪为6轴电子陀螺仪。

5.根据权利要求2所述的输入信号补偿系统，其特征在于：所述无线传输模块为蓝牙模块或Wifi模块。

6.根据权利要求2所述的输入信号补偿系统，其特征在于：所述抖动信号采集装置还包括基座、固定安装在基座上的电池，所述传感器和所述无线传输模块设置在所述基座上并与所述电池电性连接。

7.根据权利要求6所述的输入信号补偿系统，其特征在于：所述抖动信号采集装置还包括设置在基座两侧的佩戴带。

8.根据权利要求1所述的输入信号补偿系统，其特征在于：所述反向滤波补偿的具体步骤为：上位机将所述抖动信号取反得到反向信号，然后将该反向信号与所述输入信号进行叠加得到叠加信号。

9.根据权利要求8所述的输入信号补偿系统，其特征在于：所述反向滤波的步骤还包括：将所述叠加信号通过低通滤波器和频点陷波对噪声信号进行滤除得到所述补偿信号。

10.一种如权利要求1所述的输入信号补偿系统的方法，其特征在于，包括：

(1)在用户需要进行抖动信号采集的部位佩戴所述抖动采集装置，用户对机械手进行操作；

(2)输入信号采集装置实时采集机械手的输入信号并发送至上位机，输入信号采集装置采集到的输入信号包括机械手的实际输入信号和人手抖动产生的抖动信号；

(3)抖动采集装置同步实时采集用户操作时因手抖产生的抖动信号，并发送至上位机；

(4)上位机根据所述输入信号和所述抖动信号进行反向补偿滤波得到补偿信号。

11.根据权利要求10所述的输入信号补偿系统的方法，其特征在于：所述反向滤波补偿的具体步骤为：上位机将所述抖动信号取反得到反向信号，然后将该反向信号与所述输入信号进行叠加得到叠加信号。

12.根据权利要求1所述的输入信号补偿系统的方法，其特征在于：所述叠加信号的计算如下：

设机械手实际输入信号为S(n)、实际抖动信号为N(n)，信号采集装置采集到的输入信号中的噪声信号、抖动信号采集装置采集的抖动信号与实际抖动信号存在的差异信号分别为D₁(n)、D₂(n)；则信号采集装置采集到的输入信号Y(n)为：

Y(n)＝S(n)+N(n)+D₁(n)

抖动信号采集装置采集到的抖动信号C(n)为：

C(n)＝N(n)+D₂(n)

则反向补偿后的叠加信号G(n)为：

G(n)＝Y(n)-C(n)＝S(n)+N(n)+D₁(n)-N(n)-D₂(n)＝S(n)+D₁(n)-D₂(n)。

13.根据权利要求12所述的输入信号补偿系统的方法，其特征在于：所述反向滤波的步骤还包括：将叠加信号通过低通滤波器和频点陷波对噪声信号进行滤除得到所述补偿信号。